ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Последующая обработка полиакрилонитрильного волокна из "Основы химии и технологии химических волокон" Свежесформованное полиакрилонитрильное волокно подвергается вытягиванию, промывке, замасливанию, сушке, термообработке и гофрированию. Все эти операции при выработке штапельного волокна проводятся, как правило, в жгуте, который в случае необходимости подвергают резке после сушки. [c.205] Вытягивание. Полиакрилонитрильные волокна вытягивают, так же как и другие карбоцепные волокна, между двумя или несколькими парами вытяжных дисков или между вытяжными вальцами при сравнительно невысоких скоростях. Характерной особенностью процесса вытягивания полиакрилонитрильных волокон является значительно более высокая степень вытягивания, чем при, получении даже высокопрочных гетероцепных синтетических волокон. Средняя степень вытягивания полиакрилонитрильных волокон составляет 600—800%. Вытягивание волокна, осуществляемое при повышенных температурах, может быть проведено в одну или две стадии в различных варианта.х. [c.205] Вытягивание в одну стадию при 90—100 °С проводится в горячей воде, содержащей небольшое количество растворителя. [c.205] При вытягивании жгута в две стадии первая стадия вытягивания (на 50—100%) предварительно промытого или непромытого волокна осуществляется при нормальной температуре. Затем частично вытянутый жгут тщательно промывается в 2—3 ваннах. Промывные воды, содержащие 4—2,5% растворителя, используются для добавления в осадительную ванну. На второй стадии жгут вытягивается (на 400—500%) над нагретой поверхностью при 160—180 °С. [c.205] В некоторых случаях обе стадии процесса вытягивания проводятся непосредственно одна за другой, а затем вытянутое волокно промывается. [c.206] Максимально возможная степень вытягивания полиакрилонитрильного волокна зависит от температуры. Например, при 100, 140 и 15В°С в пластификационной ванне волокно можно вытянуть соответственно на 675, 1220 и 2040% [28]. В результате вытягивания значительно уплотняется структура волокна, что выявляется, в частности, в заметном замедлении скорости диффузии красителя в волокно. Например, коэффициент диффузии красителя (кислотного синего) в волокно при его вытягивании на 400% понижается с 1,6-10 (для свежесформованного волокна) до 3,4-10 , а при дополнительном вытягивании еще на 150%—до 8,6-ЮЛ После сущки этого волокна при 120 °С коэффициент диффузии красителя дополнительно уменьшается в 100 раз [29]. [c.206] Замасливание. Вытянуто и промытое волокно обрабатывается водным раствором, содержащим замасливатель и антистатик, и затем поступает на сушку. Чтобы волокно не пожелтело, его сушат при температуре не выше 80 °С. Обычно при сушке волокно усаживается на 20—25%. При сушке резко уменьшается внутренняя поверхность волокна — с 200 м г для несушеного волокна до 0,5— 1 м /г для высушенного волокна. Соответственно снижается скорость диффузии различных веществ в высушенное волокно. Поэтому большинство обработок, например поверхностное крашение, химические превращения реакционноспособных функциональных групп в макромолекуле полимера или сополимера акрилонитрила, рекомендуется проводить в процессе отделки несушеного волокна. [c.206] Термообработка. Условия, в которых производится термообработка (терморелаксация) волокна, оказывают существенное влияние на улучшение комплекса свойств полиакрилонитрильного волокна. Этот процесс детально изучен советскими исследователями [30, 31]. [c.206] Эти цифры показывают, что в результате нагрева полиакрилонитрильной нити в течение 1 ч при 150°С на жесткой паковке повышается прочность, а если процесс проводить в условиях свободной усадки нити (нить в мотках), то увеличивается и прочность, и удлинение нити. [c.206] В результате термообработки дополнительно снимаются внутренние напряжения, исчезают поры и получается волокно более однородной структуры, обладающее более высокой усталостной прочностью. Если проводить термообработку волокна в свободном состоянии, в условиях, при которых может происходить дополнительное усаживание (на 2—5%), то после этой обработки получается безусадочное волокно. [c.207] После прогрева нити в свободном состоянии заметно повышается также один из наиболее существенных показателей, характеризующих эластические свойства волокна, — относительная прочность в петле. Относительная прочность нити в петле после нагрева при 200 °С увеличивается с 37 до 60%. [c.207] На относительную прочность нити в петле влияет не только температура нагрева, но и характер среды, в которой производится термообработка. Например [30], после нагрева при 150 °С в атмосфере насыщенного водяного пара относительная прочность нити в петле достигает очень большой величины — 90,1%, а после нагрева на воздухе — только 58,5%. Однако в последнем случае устойчивость нити к истиранию выше, чем при нагреве в атмосфере пара. [c.207] Термообработка полиакрилонитрильного штапельного волокна производится в автоклавах при 130°С в течение 30 мин или в сушилках при 150°С в течение Юс. [c.207] Гофрирование. Эта операция необходима для повышения извитости и тем самым увеличения сцепляемости волокна при последующем изготовлении пряжи. В настоящее время, как правило, метод гофрирования полиакрилонитрильного волокна механической обработкой не применяется, так как при этоМ заметно снижается его прочность. [c.207] Гофрирование осуществляется обычно методом перевода волокна в пластическое (размягченное) состояние. Для этого жгут пропускают в течение 0,5—0,8 с между плитами, которые обогреваются инфракрасными лучами или паром до 200 °С. Нагретый жгут поступает без натяжения в камеру, в которой он укладывается в виде петель при одновременном быстром охлаждении. В результате жгут сминается и образуется устойчивая извитость волокна. Гофрированный жгут в случае необходимости подвергается резке. [c.207] Вернуться к основной статье